固態(tài)電池量產(chǎn)進(jìn)程提速，“最后一公里”從夢(mèng)想照進(jìn)現(xiàn)實(shí)
盡管近幾十年來(lái)科技取得飛躍性進(jìn)展，新產(chǎn)品層出不窮，但不少用戶(hù)依然感到體驗(yàn)有所欠缺。新能源汽車(chē)仍然有續(xù)航焦慮，無(wú)人機(jī)受制于電池短板難以長(zhǎng)時(shí)間飛行，人形機(jī)器人行動(dòng)局促受能源密度所困，輕薄筆記本與持久續(xù)航之間的拉鋸戰(zhàn)始終無(wú)法兩全。各種跡象表明，鋰離子電池在多個(gè)領(lǐng)域已成為創(chuàng)新受限的“卡脖子”環(huán)節(jié)。
從技術(shù)發(fā)展的全局視角來(lái)看，產(chǎn)業(yè)界仿佛已“一切就緒，只欠東風(fēng)”。如今，這陣“東風(fēng)”正在吹來(lái)——被寄予厚望的固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)化邁出了決定性一步。央視新聞近日?qǐng)?bào)道，我國(guó)首條大容量全固態(tài)電池中試產(chǎn)線(xiàn)順利建成并投產(chǎn)，目前進(jìn)入小批量測(cè)試階段。固態(tài)電池的“等風(fēng)來(lái)”，終于破曉。
中國(guó)固態(tài)電池量產(chǎn)迎來(lái)新節(jié)點(diǎn)
據(jù)央視披露，廣汽集團(tuán)位于廣州番禺的全固態(tài)電池中試產(chǎn)線(xiàn)順利投用，標(biāo)志著我國(guó)在固態(tài)電池領(lǐng)域從“實(shí)驗(yàn)室驗(yàn)證”正式跨越到產(chǎn)業(yè)化落地。這條產(chǎn)線(xiàn)具有車(chē)規(guī)級(jí)、60Ah以上的大容量電池量產(chǎn)能力，在國(guó)內(nèi)尚屬首創(chuàng)。
早在2024年，廣汽集團(tuán)已率先發(fā)布全固態(tài)動(dòng)力電池技術(shù)，在能量密度、安全性能乃至制造工藝等多方面打造突破。其采用第三代“海綿硅”負(fù)極（新型納米硅材料）配合高面容量正極，有效將整包電池的能量密度推升至400Wh/kg，相比當(dāng)前主流水系液態(tài)鋰離子電池，體積能量密度提升超過(guò)五成。這意味著，新能源車(chē)型的滿(mǎn)電續(xù)航可望從500公里抬升至1000公里，極大緩解了用戶(hù)對(duì)補(bǔ)能、長(zhǎng)途旅行的疑慮。
在安全性方面，廣汽自主研發(fā)的高強(qiáng)度固態(tài)電解質(zhì)薄膜，耐熱溫區(qū)高于300℃，遠(yuǎn)超液態(tài)電解液標(biāo)準(zhǔn)。新一代全固態(tài)電池能夠經(jīng)受針刺、擠壓和高溫?zé)嵯涞瓤量坦r，即便遇極端事件也不會(huì)出現(xiàn)自燃、爆炸等失控現(xiàn)象，極大提升用電安全。
為實(shí)現(xiàn)這些技術(shù)突破，廣汽還針對(duì)負(fù)極制造環(huán)節(jié)自研了“三合一”干法工藝，將傳統(tǒng)濕法的多個(gè)步驟集成，工藝能耗進(jìn)一步降低，面容量顯著提升，為高能量密度大規(guī)模制造提供了有力支撐。
值得關(guān)注的是，廣汽獨(dú)立開(kāi)發(fā)出高韌性硫化物電解質(zhì)，這種材料兼顧了加工柔性與電化學(xué)性能，顯著改善了固態(tài)電池的大批量生產(chǎn)一致性和長(zhǎng)期穩(wěn)定性。傳統(tǒng)硫化物易碎且對(duì)環(huán)境敏感，廣汽通過(guò)材料改性和工藝優(yōu)化攻破了“規(guī)?？煽亍北趬?。
此次全固態(tài)電池中試產(chǎn)線(xiàn)的建成，意味著廣汽在干法電極制備、極薄電解質(zhì)成膜、原位界面融合等生產(chǎn)關(guān)鍵點(diǎn)率先取得實(shí)質(zhì)進(jìn)展，整個(gè)中試流程實(shí)現(xiàn)自主可控，打破了國(guó)際龍頭在固態(tài)電解質(zhì)與高容量負(fù)極等細(xì)分領(lǐng)域的長(zhǎng)期壟斷，推動(dòng)中國(guó)向動(dòng)力電池技術(shù)引領(lǐng)者加速轉(zhuǎn)型。
產(chǎn)業(yè)格局再洗牌，三大陣營(yíng)各顯神通
目前，國(guó)內(nèi)固態(tài)電池產(chǎn)業(yè)正構(gòu)建出較為清晰的梯隊(duì)格局——以廣汽、上汽、長(zhǎng)安等整車(chē)廠(chǎng)商為代表的第一梯隊(duì)已建成中試產(chǎn)線(xiàn)，具備量產(chǎn)驗(yàn)證和裝車(chē)能力。第二梯隊(duì)如寧德時(shí)代、比亞迪、國(guó)軒高科等電池巨頭，則在加速產(chǎn)線(xiàn)建設(shè)、布局全固態(tài)賽道。此外，專(zhuān)注于新材料突破的創(chuàng)新型企業(yè)（如清陶、衛(wèi)藍(lán)、孚能等）形成第三梯隊(duì)，在半固態(tài)及固態(tài)樣品、材料領(lǐng)域深耕。
廣汽展示的產(chǎn)線(xiàn)屬于車(chē)規(guī)級(jí)、60Ah以上的大容量標(biāo)準(zhǔn)，被公認(rèn)為國(guó)內(nèi)固態(tài)電池規(guī)模化生產(chǎn)“第一條”，集齊了量產(chǎn)、技術(shù)和工藝三大難點(diǎn)的產(chǎn)業(yè)“驗(yàn)證關(guān)”。參照相關(guān)規(guī)劃，其固態(tài)電芯將在2026年小批量裝車(chē)，2027-2030年走向規(guī)?；慨a(chǎn)。
業(yè)內(nèi)其他企業(yè)如衛(wèi)藍(lán)、清陶目前主攻半固態(tài)，正向全固態(tài)樣品和產(chǎn)線(xiàn)推進(jìn)，寧德時(shí)代、國(guó)軒等龍頭預(yù)計(jì)2027年后實(shí)現(xiàn)全固態(tài)量產(chǎn)。
與國(guó)際同業(yè)相比，國(guó)內(nèi)廠(chǎng)商已形成多元技術(shù)路線(xiàn)并舉，有的主攻高導(dǎo)電硫化物（代表有廣汽、寧德時(shí)代、國(guó)軒），有的選擇穩(wěn)定性更高的氧化物（如清陶、衛(wèi)藍(lán)），還有聚合物與氧化物復(fù)合方案（蔚來(lái)合作輝能、贛鋒鋰業(yè)等）。中國(guó)是目前全球唯一三條固態(tài)電池主路并行、全面研發(fā)的國(guó)家，給予產(chǎn)業(yè)更大“容錯(cuò)”空間。而海外廠(chǎng)商如豐田推遲固態(tài)商用至2030年，日產(chǎn)、本田轉(zhuǎn)向混動(dòng)為主，韓國(guó)多為半固態(tài)，整體進(jìn)展相對(duì)趨緩。
全鏈條配套完善，固態(tài)電池邁向?qū)嵱迷?/p>
固態(tài)電池核心原材料（如Li?PS?Cl硫化物、LLZO氧化物電解質(zhì)等）國(guó)產(chǎn)化取得突破，干法涂布機(jī)、等靜壓機(jī)等關(guān)鍵設(shè)備國(guó)產(chǎn)率超過(guò)80%。鋰資源、正極材料、隔膜替代方案等也正進(jìn)入完善布局期，為產(chǎn)業(yè)化保障供應(yīng)和成本優(yōu)化打下基礎(chǔ)。
隨著固態(tài)電池批量化的落地，相關(guān)能源與終端產(chǎn)業(yè)有望實(shí)現(xiàn)新一輪重構(gòu)。例如，新能源汽車(chē)有望憑借1000公里以上的續(xù)航和本質(zhì)更高的安全性，擺脫用戶(hù)“里程焦慮”，預(yù)計(jì)到2030年，滲透率有望達(dá)到10%；儲(chǔ)能市場(chǎng)受益于固態(tài)電池超長(zhǎng)循環(huán)與高安全屬性，也將在生命周期與安全上取得提升，填補(bǔ)當(dāng)前電池衰減和安全隱患的諸多痛點(diǎn)，2030年滲透率預(yù)計(jì)達(dá)5%；低空經(jīng)濟(jì)如電動(dòng)航空、物流無(wú)人機(jī)等領(lǐng)域，也將借助固態(tài)電池高能量密度打破短續(xù)航瓶頸，步入產(chǎn)業(yè)化元年。
數(shù)據(jù)顯示，中國(guó)目前固態(tài)電池相關(guān)專(zhuān)利數(shù)量全球居首，達(dá)到全球總量的45%。技術(shù)、制造與產(chǎn)業(yè)鏈協(xié)同優(yōu)勢(shì)逐漸形成，用創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)全鏈生態(tài)的持續(xù)進(jìn)步。
結(jié)語(yǔ)
廣汽投產(chǎn)國(guó)內(nèi)首條車(chē)規(guī)級(jí)全固態(tài)電池中試產(chǎn)線(xiàn)，是行業(yè)從“實(shí)驗(yàn)室樣品”向“市場(chǎng)量產(chǎn)”轉(zhuǎn)換的里程碑，也意味著中國(guó)企業(yè)正從技術(shù)跟隨向全球引領(lǐng)躍升。在整車(chē)廠(chǎng)、電池企業(yè)、創(chuàng)新公司多方協(xié)同的產(chǎn)業(yè)格局下，固態(tài)電池有望推動(dòng)新能源汽車(chē)、儲(chǔ)能、低空經(jīng)濟(jì)等眾多領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)“彎道超車(chē)”，為中國(guó)智造贏得未來(lái)新周期的主動(dòng)權(quán)。
